Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Другие методич. материалы / Доклад по физике на тему "Формирование представлений о физике как основе техники"

Доклад по физике на тему "Формирование представлений о физике как основе техники"

Идёт приём заявок на самые массовые международные олимпиады проекта "Инфоурок"

Для учителей мы подготовили самые привлекательные условия в русскоязычном интернете:

1. Бесплатные наградные документы с указанием данных образовательной Лицензии и Свидeтельства СМИ;
2. Призовой фонд 1.500.000 рублей для самых активных учителей;
3. До 100 рублей за одного ученика остаётся у учителя (при орг.взносе 150 рублей);
4. Бесплатные путёвки в Турцию (на двоих, всё включено) - розыгрыш среди активных учителей;
5. Бесплатная подписка на месяц на видеоуроки от "Инфоурок" - активным учителям;
6. Благодарность учителю будет выслана на адрес руководителя школы.

Подайте заявку на олимпиаду сейчас - https://infourok.ru/konkurs

  • Физика

Поделитесь материалом с коллегами:

Формирование представлений о физике как основе техники

Внимание к прикладным (техническим) вопросам физики в процессе обучения закономерно и вполне оправданно. Благодаря физическим знаниям о природных явлениях человечество

создало новую технику и внедрило ее достижения в свой повседневный быт;

использовало физический метод исследования в других науках и решало ряд конкретных практических задач;

выявило пути решения глобальных проблем современности, и это особенно важно для жизни в III тысячелетии.

Как помочь обучающимся за подчас абстрактными и сложными для их восприятия материалами программы увидеть и осознать практическую ценность физических знаний, понять то, что «физика приводит технику из области случайных находок на рациональную, сознательную... дорогу»? Возникает и второй вопрос: «Какой должна быть методика приобщения обучающихся к практическим ценностям научного познания физики?»

В процессе рассмотрения на уроках технических достижений у обучающихся формируются следующие представления, имеющие мировоззренческую ценность.

  • Если наука исследует различные виды материи и формы ее движения, то техника ставит перед собой задачу использовать научные знания в интересах людей (иногда с добрыми целями, иногда с враждебными). Техника способна частично или полностью заменить человека на производстве; она облегчает его труд, повышает производительность.

  • В процессе развития общества выводы почти всякой теории со временем осваиваются, в том числе техникой. Любое изобретение совершается с учетом законов природы и достижений науки.

  • Прогресс техники обычно вызывает появление новых направлений в науке и развитие имеющихся; более совершенные технические средства дают возможность ученым ставить все более сложные научные эксперименты.

  • На стыке науки и техники нередко возникали и возникают новые технические дисциплины, такие, как техническая термодинамика, тепло- и электротехника, радиотехника, атомная энергетика, инженерная физика и др., свидетельствующие о плодотворности союза научных и технических знаний.

  • Техника влияет на характер и содержание производства и производственных отношений. Отдельные же фундаментальные изобретения приводят к промышленным революциям, которые наряду с революциями научными нередко становятся причинами радикальных изменений в жизни человеческого общества.

Обратимся к фактам.

При изучении тепловых машин надо подчеркнуть, что появление первых тепловых машин — паровых — и строительство железных дорог вызвало бурное развитие промышленности, расширение и упрочение торговых связей и экономических отношений государств.

Заканчивая рассмотрение электродинамики, внимание обучающихся следует привлечь к тому, что развитие теории электромагнетизма обусловило появление электрических машин, телеграфа и телеграфных сетей, а это вызвало прогресс в экономике.

Раскрытие роли техники в жизни общества и каждого человека — социокультурный материал. Эффективность его применения в преподавании физики обеспечивает выполнение следующих правил:

непременно освещать те изобретения, которые в развитии техники считаются фундаментальными и которые связаны с программой школьного курса физики;

изложение вопросов о взаимодействии физики и техники строить так, чтобы побуждать обучающихся к анализу фактов и формулированию ценностных и мировоззренческих выводов;

постоянно осуществлять систематизацию приобретаемых обучающимися представлений о взаимодействии физики и техники;

проводить планомерно контроль за усвоением этой информации.

  • С изучаемым курсом физики тесно связаны такие важнейшие технические изобретения, как тепловой двигатель, телефон, радио, электронные приборы, АЭС, ракеты. В преподавании знакомство с ними проводится, к сожалению, не в последовательности появления этих изобретений. Так, космонавтика, как самостоятельная отрасль техники, сформировалась сравнительно недавно, однако знакомство обучающихся с реактивным движением проходит в основной школе. Нужно пояснить

обучающимся, что нарушение хронологии знакомства с техническими объектами обусловлено содержанием курса физики.

Применение социокультурного материала позволяет решать целый ряд учебных и воспитательных задач. Например, при его применении развитие науки и техники предстает в сознании обучающихся как одна из определяющих причин изменений в экономике, социальном устройстве государства.

  • Говоря на уроках о взаимодействии физики и техники, полезно обратить внимание обучающихся на то, что вначале случайные связи этих отраслей со временем становятся все более закономерными и прочными. Один из показателей этой тенденции — сокращение сроков между моментом научного открытия и временем технического воплощения его следствий.

Для фотографии, например, этот срок составил 102 года, для телефона — 56 лет, для атомной бомбы - 6 лет, а для лазера — менее 5 лет. Об этом можно вести речь не только при изучении отдельных тем, но и в заключительном разделе «Физика и научно – техническая революция».

  • Формирование мировоззренческих взглядов обучающихся на диалектическое взаимодействие физики и техники можно реализовать и на материале об ученых-физиках, уделявших в своем творчестве внимание решению прикладных проблем науки, том числе технических. Однако не следует при этом умалчивать о тех их них, кто был весьма далек от запросов практики; осуждать их за это ни в коем случае не следует: каждый делал то, что считал важным, что его влекло и что лучше всего у него получалось.

Рассмотрим несколько фактов технического творчества ученых.

Будучи вначале смотрителем, а затем и директором королевского Монетного двора, И.Ньютон добился важного технического успеха: он наладил перечеканку монет.

М.ВЛомоносов наряду с серьезными научными работами конструировал физические, астрономические и метеорологические приборы, среди которых были вискозиметр, газовый барометр, телескоп-рефлектор и др.

А.Эйнштейн — один из основателей современной физики, имел на своем счету около 20 патентов на изобретения: физических приборов, холодильника, насоса, фотокамеры и др.

  • Внимание обучающихся полезно обратить и на то, что владение техническими навыками и получение технического образования помогало будущим исследователям-физикам в их последующей научной деятельности.

Г. Галилей свой путь в науку начал с посещений мастерских во Флоренции, И.Ньютон в детстве занимался конструированием технических игрушек, а О.Френкель, Ш.О.Кулон, П.Н.Лебедев, К.Рентген, П.Л.Капица получили высшее техническое образование. Эти факты — пример еще одного (по сути косвенного) воздействия технических знаний на развитие науки.

Однако фрагмент мировоззренческой картины диалектического взаимодействия физики и техники может предстать перед обучающимися лишь тогда, когда на уроке рассматривается фундаментальное техническое изобретение. Материал о нем привлекателен своей конкретностью, разумностью, легко угадываемым «сходством» объектов прошлого и настоящего, общественной и экономической ценностью.

Рассказ о таких изобретениях следует начинать с раскрытия вопросов: «Почему у общества возникла потребность в данном изобретении?», «Какие научные и технические предпосылки содействовали ему?».

Например, изучая изобретение радио А.С.Поповым, следует раскрыть такие важнейшие моменты, предшествовавшие этому событию, как:

разработка Дж. К. Максвеллом теории электромагнитного поля;

опытное подтверждение существования электромагнитных волн Г. Герцем;

последовавшие затем работы Т.А.Эдисона, Э.Бранли и О. Дж.Лоджа по электромагнитным колебаниям;

изобретение Э.Бранли когерера (трубки с металлическими опилками, которая под воздействием электрических колебаний становится проводником электричества) натолкнуло многих инженеров и изобретателей на мысль о возможности передачи энергии без проводов. Таким образом, уже сама идея беспроволочного телеграфа побуждала ученых заниматься ее техническим воплощением. В беспроволочной связи нуждался морской флот всех государств мира, что стало еще одной причиной активных действий в этом направлении; привлекала и заманчивая новизна темы.

Затем следует перейти к знакомству с сутью изобретения. Можно использовать фотографии и рисунки из «Хрестоматии по физике» или научно-популярной литературы. Однако большее воспитательное воздействие производит модель исторической установки. Она пробуждает у обучающихся неподдельный интерес, особенно если модель показывают в действии. Все это помогает понять идею изобретения и часто заставляет удивиться простоте технического воплощения.

Демонстрируя модель А.С.Попова, следует рассказать об ее основных узлах: чувствительном когерере, «автомате» его встряхивания, колебательном контуре, приемной антенне. Целесообразно заметить, что радиоприемник Попова работал на длинных волнах, полезно подчеркнуть гуманную направленность его первого использования (спасение рыбаков, унесенных на льдине в море). Полезно также остановиться на том, какие профессиональные качества позволили ученому прийти к этому важному изобретению. Свое открытие А.С. Попов не запатентовал. Это породило споры о признании приоритета.

Итальянский физик и инженер Г. Маркони в 1897 г. получил патент на аналогичное изобретение. Он сделал чрезвычайно много для развития радиосвязи и внедрения радио в повседневную жизнь; удостоен Нобелевской премии за 1909 г.

Дальнейшие исследования ученых по излучению, распространению и приему электромагнитных волн радиодиапазона привели в итоге к возникновению радиоэлектроники и развитию радиофизики. Можно предложить подготовить доклад о нынешних радиотехнических устройствах.

Тем самым история изобретения в сознании обучающихся будет связана с современностью.

  • Подготовке обучающихся к будущей технической профессии в немалой степени содействуют факты, раскрывающие условия успешной творческой деятельности выдающихся инженеров и изобретателей.

Так, при изучении тепловых машин целесообразно подчеркнуть, что изобретатель универсальной паровой машины шотландец Дж.Уатт глубоко изучил теорию и историю интересовавшего его вопроса (физику паров), а также конструкции уже существующих подобных машин. Он анализировал их конструкции и критически относился к выводам авторитетов. Дж.Уатт был и исследователем, и изобретателем; в нем гармонично сочетались знания ученого с умением мастера, что позволяло ему успешно осуществлять свои технические замыслы.

Когда на уроке рассматривают термоэлектронную эмиссию, обычно упоминают имя американского изобретателя Т.А.Эдисона, первым наблюдавшим это явление в 1883 г. Здесь можно отметить, что этот человек запатентовал свыше 1000 изобретений. Уместно привести такие слова об ученом: «гений изобретательства» — так его называли. Обычно он был в курсе главных научных свершений своего времени, а свои бесчисленные технические идеи проверял на опытах и путем математических расчетов.

Изложение на уроках физики подобных примеров формирует у обучающихся понимание того факта, что решение любой технической задачи требует от инженера и изобретателя глубоких теоретических знаний, практических навыков в области эксперимента и расчетов, наличия высокой технической культуры и умения нестандартно мыслить. Уместно привести слова А.Эйнштейна: «Без знаний нельзя изобретать, как нельзя слагать стихи, не зная языка»; и еще: «Изобретателю необходимы и врожденное стремление, и увлечение, и терпение, и знания, и знакомство с экономическими проблемами». Подчеркнем: это высказывание принадлежит физику-теоретику высочайшего уровня.

  • Методика формирования представлений о диалектическом взаимодействии физики и техники включает в себя и обращение к истории техники, в ходе которого может быть сформулирована проблема, обсуждение которой содействует более основательному пониманию изучаемого физического явления.

Например, при рассмотрении резонанса механических колебаний обучающимся сообщают факт обрушения висячего моста. Вот он.

В 1940 г. под действием сильного ветра, дувшего со скоростью 67 км/ч, недавно построенный через пролив Такома (США) висячий мост, имевший центральный пролет длиною 853 м, начал раскачиваться и через полчаса рухнул.

Инженеры, проектировавшие мост, умели рассчитывать его прочность. И они действовали по законам теории. Чем же объяснить случившееся?

Анализ с обучающимися этой проблемы позволяет подойти к важному практическому выводу: очевидно, не были учтены условия возникновения резонанса. И еще один вывод: в технике всегда нужно иметь в виду совокупность физических явлений и эффектов.

  • Подчеркнем: сведения о технических авариях и материалы о научных ошибках и заблуждениях ученых помогают обучающимся не только лучше разобраться в сути физических явлений, но и формируют представления о том, как сложен окружающий мир, каких значительных знаний и усилий требует его освоение и как важно думать о последствиях своей работы.

  • Педагогу полезно иметь в виду, что взаимодействие науки и техники во второй половине XX в. и III тысячелетии стало особым. Наука превратилась в производительную силу общества. Союз ученых и инженеров окреп и развился до такой степени, что нередко ученый выполняет функции инженера, а инженер все чаще действует как ученый. А потому в ходе изучения основ физики должно уделяться больше внимания фактам прикладного содержания.

Следует рассказать: в современной физике постановка экспериментов требует сложнейшего технического оборудования, при подготовке которого к эксплуатации физику-исследователю приходится заниматься инженерной деятельностью: формулировать и корректировать техническую задачу, участвовать в проектировании и наладке физико-технического устройства и пуске его. Начало такой крупномасштабной технической деятельности физиков-экспериментаторов положил наш соотечественник П.Л.Капица, создавший установку для получения сверхсильных магнитных полей. Факты подобного содержания убеждают обучающихся в необходимости не только владеть физическими знаниями, но и уметь применять их на практике.

Особо важен в этом отношении материал из истории становления отечественной атомной энергетики. Рассказ о том, как под руководством И.В.Курчатова развивалась в нашей стране атомная наука, создавались дотоле невиданные в России физико- технические устройства (реакторы, ускорители и др.), как в связи с этим менялось отношение ученых-физиков к прикладным проблемам и задачам, какие технические горизонты открывались по мере работы, производит большое впечатление.

Обращение к мировоззренческим представлениям обучающихся о взаимодействии физики и техники, их развитие и систематизацию можно осуществлять:

в обзорных темах курса;

при повторении важнейших теоретических положений изученного раздела;

при подведении кратких итогов к главам.

Важно на теоретической основе по достоинству оценить достигнутые технические успехи и их роль в прогрессе общества.

При повторении полезна постановка проблемных вопросов для обдумывания и коллективного обсуждения о взаимодействии физики и техники, например, таких: «Какие законы механики должны быть учтены при а) конструировании ракет; б) запуске космических аппаратов?», «Почему все попытки изобрести вечный двигатель оканчивались неудачей?», «Учитывается ли возможность возникновения резонанса в современной технике? Где и как?».

При обдумывании этих и подобных вопросов у обучающихся формируется собственное мнение, связанное с философским осмыслением действительности. Отсюда — один шаг до ответов на важнейшие вопросы: «Обязательно ли учитывать в повседневной практической работе физические законы?», «Имеет ли такой учет значение в нравственном отношении?»


  • Ведя описанную выше работу, педагог прокладывает для обучающихся путь от простого к сложному, от конкретного к обобщениям. Постепенно обучающиеся вырабатывают у себя нужные мировоззренческие представления, важные для жизни в современном мире.



















Государственное бюджетное профессиональное

образовательное учреждение

Самарской области

«Борский государственный техникум»












Доклад


Тема: Формирование представлений о физике как основе техники.











Подготовила:

преподаватель физики

Кочкарева Н.Е.











Борское 2014г

11



Самые низкие цены на курсы профессиональной переподготовки и повышения квалификации!

Предлагаем учителям воспользоваться 50% скидкой при обучении по программам профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок".

Начало обучения ближайших групп: 18 января и 25 января. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (20% в начале обучения и 80% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru/kursy

Краткое описание документа:

Как помочь обучающимся за подчас абстрактными и сложными для их восприятия материалами программы увидеть и осознать практическую цен­ность физических знаний, понять то, что «физика приводит технику из об­ласти случайных находок на рацио­нальную, сознательную... дорогу»? 

В процессе рассмотрения на уроках технических достижений у обучающихся формируются следующие представле­ния, имеющие мировоззренческую ценность.

                     Если  наука исследует различные виды материи и формы ее движения, то техника ставит перед собой задачу использовать научные знания в инте­ресах людей.  Техника способна частично или полностью заменить человека на производстве; она облегчает его труд, повышает про­изводительность.

                     В процессе развития общества выводы почти всякой теории со вре­менем осваиваются, в том числе тех­никой. Любое изобретение соверша­ется с учетом законов природы и до­стижений науки.

              

Автор
Дата добавления 12.05.2015
Раздел Физика
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров685
Номер материала 523876
Получить свидетельство о публикации

УЖЕ ЧЕРЕЗ 10 МИНУТ ВЫ МОЖЕТЕ ПОЛУЧИТЬ ДИПЛОМ

от проекта "Инфоурок" с указанием данных образовательной лицензии, что важно при прохождении аттестации.

Если Вы учитель или воспитатель, то можете прямо сейчас получить документ, подтверждающий Ваши профессиональные компетенции. Выдаваемые дипломы и сертификаты помогут Вам наполнить собственное портфолио и успешно пройти аттестацию.

Список всех тестов можно посмотреть тут - https://infourok.ru/tests

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх